Реферат: Антенный усилитель с подъёмом АЧХ

Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТСИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

(ТУСУР)

Кафедра радиоэлектроники и защитыинформации (РЗИ)

Антенный усилитель с подъёмом АЧХ.

Пояснительнаязаписка к курсовому

проектупо дисциплине «Схемотехника аналоговых электронных устройств»

Выполнил

студент гр.148-3

______Размолодин Д.Б.

Проверил

преподаватель каф. РЗИ

______Титов А.А.

2001

Содержание

1.Введение..........................................................................................3

2.Техническоезадание......................................................................4

3.Расчётнаячасть…...........................................................................5

3.1 Структурная схемаусилителя...........................................…..5

3.2 Распределение линейных искажений в области ВЧ........….5

3.3 Расчёт выходного каскада……………………………............5

3.3.1 Выбор рабочейточки..................................................5

3.3.2 Выбортранзистора......................................................6

3.3.3 Расчёт эквивалентной схемы

транзистора…………………………………...............7

3.3.4 Расчёт цепейтермостабилизации……………...........9

3.4 Расчёт входного каскада

по постоянномутоку.……………………………….............14

3.4.1 Выбор рабочей точки……………………….............14

3.4.2 Выбор транзистора………………………….............15

3.4.3 Расчёт эквивалентной схемы

транзистора………………………………….............15

3.4.4 Расчёт цепей термостабилизации.…………............16

3.5 Расчёт корректирующихцепей……………………..............17

3.5.1 Выходная корректирующаяцепь………….............17

3.5.2 Расчёт межкаскадной КЦ……………………..........18

3.5.3 Расчёт входной КЦ …………………………............21

3.6 Расчёт разделительных иблокировочных ёмкостей……………………………………………...............23

4Заключение…………………………………………….…………26

Литература

1.Введение

В даннойкурсовой работе требуется рассчитать антенный усилитель с подъёмомамплитудно-частотной характеристики. Необходимость усиливать сигнал,принимаемый антенной, возникает из-за того, что достаточно велики потери вкабеле, связывающем антенну и приёмное устройство. К тому же потери значительновозрастают с ростом частоты.

Для того,чтобы компенсировать эти потери сигнал после приёма предварительно усиливают, азатем направляют в приёмный тракт. При этом усилитель должен иметь подъём АЧХ вобласти высоких частот. В данной работе требовалось обеспечить подъём равный6дБ на октаву.

Припроектировании любого усилителя основной трудностью является обеспечениезаданного усиления в рабочей полосе частот. В данном случае полоса частотсоставляет 400-800 МГц. С учётом того, что усилительные свойства транзисторовзначительно ухудшаются с ростом частоты, то разработка устройства с подъёмомАЧХ на таких частотах является непростой задачей.

Наиболееэффективным представляется использование в данном случае межкаскадныхкорректирующих цепей 4-го порядка. Такая цепь позволяет делать коэффициентусиления с подъёмом до 6 дБ в полосе частот от 0 до fв, что очень важно для данногоустройства. Использование этих корректирующих цепей даёт возможность братьтранзисторы с граничной частотой <img src="/cache/referats/4599/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1025">

2. Техническое задание

Усилительдолжен отвечать следующим требованиям:

1.<span Times New Roman"">           

2.<span Times New Roman"">           

в области нижних частот не более 3 дБ

в области верхних частот не более 3 дБ

3.<span Times New Roman"">           

4.<span Times New Roman"">           

Uвых=2.5 В

5.<span Times New Roman"">           

6.<span Times New Roman"">           

Rг=Rн=50 Ом

3. Расчётная часть

3.1 Структурная схема усилителя.

Учитывая то,что каскад с общим эмиттером позволяет получать усиление до 20 дБ, оптимальноечисло каскадов данного усилителя равно двум. Предварительно распределим накаждый каскад по 15 дБ. Таким образом, коэффициент передачи устройства составит30 дБ, из которых 25 дБ требуемые по заданию, а 5 дБ будут являться запасомусиления.

Структурнаясхема, представленная на рисунке 3.1, содержит кроме усилительных каскадовкорректирующие цепи, источник сигнала и нагрузку.

<img src="/cache/referats/4599/image004.jpg" v:shapes="_x0000_i1026">

3.2 Распределение линейных искажений в

области ВЧ

Расчётусилителя будем проводить исходя из того, что искажения распределены следующимобразом: выходная КЦ–1 дБ, выходной каскад с межкаскадной КЦ–1.5 дБ, входнойкаскад со входной КЦ–0.5 дБ. Таким образом, максимальная неравномерность АЧХусилителя не превысит 3 дБ.

3.3<span Times New Roman"">        

Расчёт выходного каскада

3.3.1 Выбор рабочей точки

Координатырабочей точки можно приближённо рассчитать по следующим формулам [1]:

<img src="/cache/referats/4599/image006.gif" v:shapes="_x0000_i1027">                                                                     (3.3.1)

где <img src="/cache/referats/4599/image008.gif" v:shapes="_x0000_i1028">                                                                (3.3.2)

<img src="/cache/referats/4599/image010.gif" v:shapes="_x0000_i1029">                                                                        (3.3.3)

где <img src="/cache/referats/4599/image012.gif" v:shapes="_x0000_i1030"> – начальное напряжениенелинейного участка выходных

характеристиктранзистора, <img src="/cache/referats/4599/image014.gif" v:shapes="_x0000_i1031">

Так как ввыбранной мной схеме выходного каскада сопротивление коллектора отсутствует, то<img src="/cache/referats/4599/image016.gif" v:shapes="_x0000_i1032">

<img src="/cache/referats/4599/image018.gif" v:shapes="_x0000_i1033">

<img src="/cache/referats/4599/image020.gif" v:shapes="_x0000_i1034">

Найдёммощность, рассеиваемую на коллекторе <img src="/cache/referats/4599/image022.gif" v:shapes="_x0000_i1035">

3.3.2 Выбортранзистора

Выбортранзистора осуществляется с учётом следующих предельных параметров:

1.<span Times New Roman"">                     

<img src="/cache/referats/4599/image024.gif" v:shapes="_x0000_i1036">;

2.<span Times New Roman"">                   

<img src="/cache/referats/4599/image026.gif" v:shapes="_x0000_i1037">

3.<span Times New Roman"">                     

<img src="/cache/referats/4599/image028.gif" v:shapes="_x0000_i1038">

4.<span Times New Roman"">                     

<img src="/cache/referats/4599/image030.gif" v:shapes="_x0000_i1039">

Этимтребованиям полностью соответствует транзистор КТ996Б-2. Его основныетехнические характеристики приведены ниже.

Электрическиепараметры:

1.<span Times New Roman"">                     

<img src="/cache/referats/4599/image032.gif" v:shapes="_x0000_i1040">

2.<span Times New Roman"">                     

<img src="/cache/referats/4599/image034.gif" v:shapes="_x0000_i1041">

3.<span Times New Roman"">                     

<img src="/cache/referats/4599/image036.gif" v:shapes="_x0000_i1042">

4.<span Times New Roman"">                     

<img src="/cache/referats/4599/image038.gif" v:shapes="_x0000_i1043"> В <img src="/cache/referats/4599/image040.gif" v:shapes="_x0000_i1044">

5.<span Times New Roman"">                     

<img src="/cache/referats/4599/image042.gif" v:shapes="_x0000_i1045">

6.<span Times New Roman"">                     

<img src="/cache/referats/4599/image044.gif" v:shapes="_x0000_i1046">

Предельныеэксплуатационные данные:

1.<span Times New Roman"">                     

<img src="/cache/referats/4599/image046.gif" v:shapes="_x0000_i1047">

2.<span Times New Roman"">                     

<img src="/cache/referats/4599/image048.gif" v:shapes="_x0000_i1048">

3.<span Times New Roman"">                     

<img src="/cache/referats/4599/image050.gif" v:shapes="_x0000_i1049"> Вт;

4.<span Times New Roman"">                     

<img src="/cache/referats/4599/image052.gif" v:shapes="_x0000_i1050">

Нагрузочныепрямые по переменному и постоянному току для выходного каскада представлены нарисунке 3.2. Напряжение питания выбрано равным 10В.

<img src="/cache/referats/4599/image054.jpg" v:shapes="_x0000_i1051">

Рисунок 3.2

3.3.3 Расчёт эквивалентнойсхемы транзистора

Посколькурабочие частоты усилителя заметно больше частоты <img src="/cache/referats/4599/image056.gif" v:shapes="_x0000_i1052">

<img src="/cache/referats/4599/image058.jpg" v:shapes="_x0000_i1053">

Рисунок 3.3

Параметры эквивалентной схемырассчитываются по приведённым ниже формулам.

Входная индуктивность:

<img src="/cache/referats/4599/image060.gif" v:shapes="_x0000_i1054">,                                                                                 (3.3.3)

где <img src="/cache/referats/4599/image062.gif" v:shapes="_x0000_i1055">

Входное сопротивление:

<img src="/cache/referats/4599/image064.gif" v:shapes="_x0000_i1056">                                                                                        (3.3.4)

где <img src="/cache/referats/4599/image066.gif" v:shapes="_x0000_i1057"><img src="/cache/referats/4599/image068.gif" v:shapes="_x0000_i1058"><img src="/cache/referats/4599/image070.gif" v:shapes="_x0000_i1059"><img src="/cache/referats/4599/image072.gif" v:shapes="_x0000_i1060"> – справочные данные.

Крутизна транзистора:

<img src="/cache/referats/4599/image074.gif" v:shapes="_x0000_i1061">,                                                                    (3.3.5)

где <img src="/cache/referats/4599/image076.gif" v:shapes="_x0000_i1062">, <img src="/cache/referats/4599/image078.gif" v:shapes="_x0000_i1063"><img src="/cache/referats/4599/image080.gif" v:shapes="_x0000_i1064">

Выходное сопротивление:

<img src="/cache/referats/4599/image082.gif" v:shapes="_x0000_i1065">.                                                                                 (3.3.6)

Выходная ёмкость:

<img src="/cache/referats/4599/image084.gif" v:shapes="_x0000_i1066">                                                        (3.3.7)

В соответствие с этими формуламиполучаем следующие значения элементов эквивалентной схемы:

<img src="/cache/referats/4599/image086.gif" v:shapes="_x0000_i1067">

<img src="/cache/referats/4599/image088.gif" v:shapes="_x0000_i1068">

<img src="/cache/referats/4599/image090.gif" v:shapes="_x0000_i1069">

<img src="/cache/referats/4599/image092.gif" v:shapes="_x0000_i1070">

<img src="/cache/referats/4599/image094.gif" v:shapes="_x0000_i1071">

<img src="/cache/referats/4599/image096.gif" v:shapes="_x0000_i1072">

<img src="/cache/referats/4599/image098.gif" v:shapes="_x0000_i1073">

3.3.4 Расчёт цепей термостабилизации

Существуетнесколько вариантов схем термостабилизации. Их использование зависит отмощности каскада и от того, насколько жёсткие требования к термостабильности. Вданной работе рассмотрены три схемы термостабилизации: пассивная коллекторная,активная коллекторная и эмиттерная.

3.3.4.1 Пассивнаяколлекторная термостабилизация

Данный видтермостабилизации (схема представлена на рисунке 3.4) используется на малыхмощностях и менее эффективен, чем две другие, потому что напряжениеотрицательной обратной связи, регулирующее ток через транзистор подаётся набазу через базовый делитель.

<img src="/cache/referats/4599/image100.jpg" v:shapes="_x0000_i1074">

Рисунок 3.4

Расчёт,подробно описанный в [3], заключается в следующем: выбираем напряжение <img src="/cache/referats/4599/image102.gif" v:shapes="_x0000_i1075"> (в данном случае <img src="/cache/referats/4599/image104.gif" v:shapes="_x0000_i1076"><img src="/cache/referats/4599/image106.gif" v:shapes="_x0000_i1077"><img src="/cache/referats/4599/image108.gif" v:shapes="_x0000_i1078"><img src="/cache/referats/4599/image110.gif" v:shapes="_x0000_i1079"> – ток базы), затемнаходим элементы схемы по формулам:

<img src="/cache/referats/4599/image112.gif" v:shapes="_x0000_i1080">                                                                          (3.3.8)

<img src="/cache/referats/4599/image114.gif" v:shapes="_x0000_i1081">,                                                                                  (3.3.9)

где <img src="/cache/referats/4599/image116.gif" v:shapes="_x0000_i1082">

<img src="/cache/referats/4599/image118.gif" v:shapes="_x0000_i1083">                                                                        (3.3.10)

Получимследующие значения:

<img src="/cache/referats/4599/image120.gif" v:shapes="_x0000_i1084">

<img src="/cache/referats/4599/image122.gif" v:shapes="_x0000_i1085">Ом;

<img src="/cache/referats/4599/image124.gif" v:shapes="_x0000_i1086">

3.3.4.2 Активнаяколлекторная термостабилизация

Активнаяколлекторная термостабилизация используется в мощных каскадах и является оченьэффективной, её схема представлена на рисунке 3.5. Её описание и расчёт можнонайти в [2].

<img src="/cache/referats/4599/image126.jpg" v:shapes="_x0000_i1087">

Рисунок 3.5

В качестве VT1 возьмём КТ315А. Выбираемпадение напряжения на резисторе <img src="/cache/referats/4599/image128.gif" v:shapes="_x0000_i1088"> из условия <img src="/cache/referats/4599/image130.gif" v:shapes="_x0000_i1089"><img src="/cache/referats/4599/image132.gif" v:shapes="_x0000_i1090">

<img src="/cache/referats/4599/image134.gif" v:shapes="_x0000_i1091">;                                                                                   (3.3.11)

<img src="/cache/referats/4599/image136.gif" v:shapes="_x0000_i1092">;                                                                             (3.3.12)

<img src="/cache/referats/4599/image138.gif" v:shapes="_x0000_i1093">;                                                                         (3.3.13)

<img src="/cache/referats/4599/image140.gif" v:shapes="_x0000_i1094">;                                                                           (3.3.14)

<img src="/cache/referats/4599/image142.gif" v:shapes="_x0000_i1095">,                                                                           (3.3.15)

где <img src="/cache/referats/4599/image144.gif" v:shapes="_x0000_i1096"> – статическийкоэффициент передачи тока в схеме с ОБ транзистора КТ315А;

<img src="/cache/referats/4599/image146.gif" v:shapes="_x0000_i1097">                                                                           (3.3.16)

<img src="/cache/referats/4599/image148.gif" v:shapes="_x0000_i1098">;                                                                         (3.3.17)

<img src="/cache/referats/4599/image150.gif" v:shapes="_x0000_i1099">.                                                                      (3.3.18)

Получаемследующие значения:

<img src="/cache/referats/4599/image152.gif" v:shapes="_x0000_i1100">Ом;

<img src="/cache/referats/4599/image154.gif" v:shapes="_x0000_i1101">мА;

<img src="/cache/referats/4599/image156.gif" v:shapes="_x0000_i1102">В;

<img src="/cache/referats/4599/image158.gif" v:shapes="_x0000_i1103">кОм;

<img src="/cache/referats/4599/image160.gif" v:shapes="_x0000_i1104">А;

<img src="/cache/referats/4599/image162.gif" v:shapes="_x0000_i1105">

<img src="/cache/referats/4599/image164.gif" v:shapes="_x0000_i1106">кОм;

<img src="/cache/referats/4599/image166.gif" v:shapes="_x0000_i1107">кОм.

Величинаиндуктивности дросселя выбирается таким образом, чтобы переменная составляющаятока не заземлялась через источник питания, а величина блокировочной ёмкости –таким образом, чтобы коллектор транзистора VT1 по переменному току был заземлён.

3.3.4.3 Эмиттернаятермостабилизация

Для выходногокаскада выбрана эмиттерная термостабилизация, схема которой приведена нарисунке 3.6. Метод расчёта и анализа эмиттерной термостабилизации подробноописан в [3].

<img src="/cache/referats/4599/image168.jpg" v:shapes="_x0000_i1108">

Рисунок 3.6

Расчётпроизводится по следующей схеме:

1.Выбираютсянапряжение эмиттера <img src="/cache/referats/4599/image170.gif" v:shapes="_x0000_i1109"> и ток делителя <img src="/cache/referats/4599/image172.gif" v:shapes="_x0000_i1110"> (см. рис. 3.4), атакже напряжение питания <img src="/cache/referats/4599/image174.gif" v:shapes="_x0000_i1111">

2. Затемрассчитываются <img src="/cache/referats/4599/image176.gif" v:shapes="_x0000_i1112">

3.Производится поверка – будет ли схема термостабильна при выбранных значениях <img src="/cache/referats/4599/image170.gif" v:shapes="_x0000_i1113"> и <img src="/cache/referats/4599/image172.gif" v:shapes="_x0000_i1114"><img src="/cache/referats/4599/image170.gif" v:shapes="_x0000_i1115"> и <img src="/cache/referats/4599/image172.gif" v:shapes="_x0000_i1116">

В даннойработе схема является термостабильной при <img src="/cache/referats/4599/image178.gif" v:shapes="_x0000_i1117"><img src="/cache/referats/4599/image180.gif" v:shapes="_x0000_i1118"> мА. Учитывая то, что вколлекторной цепи отсутствует резистор, то напряжение питания рассчитывается поформуле <img src="/cache/referats/4599/image182.gif" v:shapes="_x0000_i1119">

<img src="/cache/referats/4599/image184.gif" v:shapes="_x0000_i1120">                                                                                   (3.3.19)

<img src="/cache/referats/4599/image186.gif" v:shapes="_x0000_i1121">                                                                           (3.3.20)

<img src="/cache/referats/4599/image188.gif" v:shapes="_x0000_i1122">.                                                                 (3.3.21)

Для того,чтобы выяснить будет ли схема термостабильной производится расчёт приведённыхниже величин.

Тепловоесопротивление переход – окружающая среда:

<img src="/cache/referats/4599/image190.gif" v:shapes="_x0000_i1123">                                                                              (3.3.22)

где <img src="/cache/referats/4599/image192.gif" v:shapes="_x0000_i1124"><img src="/cache/referats/4599/image194.gif" v:shapes="_x0000_i1125"> – справочные данные;

<img src="/cache/referats/4599/image196.gif" v:shapes="_x0000_i1126">

Температура перехода:

<img src="/cache/referats/4599/image198.gif" v:shapes="_x0000_i1127">                                                                           (3.3.23)

где <img src="/cache/referats/4599/image200.gif" v:shapes="_x0000_i1128">

<img src="/cache/referats/4599/image202.gif" v:shapes="_x0000_i1129"> – мощность,рассеиваемая на коллекторе.

Неуправляемый ток коллекторного перехода:

<img src="/cache/referats/4599/image204.gif" v:shapes="_x0000_i1130">                                                                         (3.3.24)

где <img src="/cache/referats/4599/image206.gif" v:shapes="_x0000_i1131"> – отклонениетемпературы транзистора от нормальной;

<img src="/cache/referats/4599/image208.gif" v:shapes="_x0000_i1132"> лежит в пределах <img src="/cache/referats/4599/image210.gif" v:shapes="_x0000_i1133">

<img src="/cache/referats/4599/image212.gif" v:shapes="_x0000_i1134"> – коэффициент, равный0.063–0.091 для германия и 0.083–0.120 для кремния.

Параметры транзистора с учётом изменениятемпературы:

<img src="/cache/referats/4599/image214.gif" v:shapes="_x0000_i1135">                                                                 (3.3.25)

где <img src="/cache/referats/4599/image216.gif" v:shapes="_x0000_i1136"> равно 2.2(мВ/градусЦельсия) для германия и

3(мВ/градус Цельсия) для кремния.

<img src="/cache/referats/4599/image218.gif" v:shapes="_x0000_i1137">                                                       (3.3.26)

где <img src="/cache/referats/4599/image220.gif" v:shapes="_x0000_i1138">

Определим полный постоянный ток коллектора при изменении температуры:

<img src="/cache/referats/4599/image222.gif" v:shapes="_x0000_i1139"> (3.3.27)

где

<img src="/cache/referats/4599/image224.gif" v:shapes="_x0000_i1140">                             (3.3.28)

Для тогочтобы схема была термостабильна необходимо выполнение условия:

<img src="/cache/referats/4599/image226.gif" v:shapes="_x0000_i1141">

где <img src="/cache/referats/4599/image228.gif" v:shapes="_x0000_i1142">                                                                     (3.3.29)

Рассчитываяпо приведённым выше формулам, получим следующие значения:

<img src="/cache/referats/4599/image230.gif" v:shapes="_x0000_i1143">

<img src="/cache/referats/4599/image232.gif" v:shapes="_x0000_i1144">

<img src="/cache/referats/4599/image234.gif" v:shapes="_x0000_i1145">Ом;

<img src="/cache/referats/4599/image236.gif" v:shapes="_x0000_i1146">

<img src="/cache/referats/4599/image238.gif" v:shapes="_x0000_i1147">

<img src="/cache/referats/4599/image240.gif" v:shapes="_x0000_i1148">

<img src="/cache/referats/4599/image242.gif" v:shapes="_x0000_i1149">

<img src="/cache/referats/4599/image244.gif" v:shapes="_x0000_i1150">

<img src="/cache/referats/4599/image246.gif" v:shapes="_x0000_i1151">

<img src="/cache/referats/4599/image248.gif" v:shapes="_x0000_i1152">

<img src="/cache/referats/4599/image250.gif" v:shapes="_x0000_i1153">

<img src="/cache/referats/4599/image252.gif" v:shapes="_x0000_i1154">

Как видно из расчётов условиетермостабильности выполняется.

3.4 Расчёт входного каскада по постоянному току

3.4.1 Выбор рабочей точки

При расчётетребуемого режима транзистора промежуточных и входного каскадов по постоянномутоку следует ориентироваться на соотношения, приведённые в пункте 3.3.1 сучётом того, что <img src="/cache/referats/4599/image254.gif" v:shapes="_x0000_i1155"> заменяется на входноесопротивление последующего каскада. Но, при малосигнальном режиме, за основуможно брать типовой режим транзистора (обычно для маломощных ВЧ и СВЧтранзисторов <img src="/cache/referats/4599/image256.gif" v:shapes="_x0000_i1156"> мА и <img src="/cache/referats/4599/image258.gif" v:shapes="_x0000_i1157"><img src="/cache/referats/4599/image260.gif" v:shapes="_x0000_i1158"><img src="/cache/referats/4599/image262.gif" v:shapes="_x0000_i1159"><img src="/cache/referats/4599/image264.gif" v:shapes="_x0000_i1160">

3.4.2 Выбор транзистора

Выбортранзистора осуществляется в соответствии с требованиями, приведенными в пункте3.3.2. Этим требованиям отвечает транзистор КТ371А. Его основные техническиехарактеристики приведены ниже.

Электрическиепараметры:

1.<span Times New Roman"">       

<img src="/cache/referats/4599/image266.gif" v:shapes="_x0000_i1161">

2.<span Times New Roman"">       

<img src="/cache/referats/4599/image268.gif" v:shapes="_x0000_i1162">

3.<span Times New Roman"">       

<img src="/cache/referats/4599/image270.gif" v:shapes="_x0000_i1163">

4.<span Times New Roman"">       

  <img src="/cache/referats/4599/image272.gif" v:shapes="_x0000_i1164"><img src="/cache/referats/4599/image274.gif" v:shapes="_x0000_i1165">

5.<span Times New Roman"">       

<img src="/cache/referats/4599/image042.gif" v:shapes="_x0000_i1166">

6.<span Times New Roman"">       

<img src="/cache/referats/4599/image276.gif" v:shapes="_x0000_i1167">

Предельныеэксплуатационные данные:

1.<span Times New Roman"">       

<img src="/cache/referats/4599/image278.gif" v:shapes="_x0000_i1168">

2.<span Times New Roman"">       

<img src="/cache/referats/4599/image280.gif" v:shapes="_x0000_i1169">

3.<span Times New Roman"">       

<img src="/cache/referats/4599/image282.gif" v:shapes="_x0000_i1170"> Вт;

4.<span Times New Roman"">       

<img src="/cache/referats/4599/image052.gif" v:shapes="_x0000_i1171">

3.4.3 Расчёт эквивалентной схемы транзистора

Эквивалентнаясхема имеет тот же вид, что и схема представленная на рисунке 3.3. Расчёт еёэлементов производится по формулам, приведённым в пункте 3.3.3.

<img src="/cache/referats/4599/image284.gif" v:shapes="_x0000_i1172">

<img src="/cache/referats/4599/image286.gif" v:shapes="_x0000_i1173">

<img src="/cache/referats/4599/image288.gif" v:shapes="_x0000_i1174">

<img src="/cache/referats/4599/image290.gif" v:shapes="_x0000_i1175">

<img src="/cache/referats/4599/image292.gif" v:shapes="_x0000_i1176">

<img src="/cache/referats/4599/image294.gif" v:shapes="_x0000_i1177">

<img src="/cache/referats/4599/image296.gif" v:shapes="_x0000_i1178">

3.4.4 Расчёт цепи термостабилизации

Для входногокаскада также выбрана эмиттерная термостабилизация, схема которой приведена нарисунке 3.7.

<img src="/cache/referats/4599/image298.jpg" v:shapes="_x0000_i1179">

Рисунок 3.7

Метод расчётасхемы идентичен приведённому в пункте 3.3.4.3 с той лишь особенностью чтоприсутствует, как видно из рисунка, сопротивление в цепи коллектора <img src="/cache/referats/4599/image300.gif" v:shapes="_x0000_i1180">

Эта схематермостабильна при <img src="/cache/referats/4599/image302.gif" v:shapes="_x0000_i1181"><img src="/cache/referats/4599/image304.gif" v:shapes="_x0000_i1182"> мА. Напряжение питаниярассчитывается по формуле <img src="/cache/referats/4599/image306.gif" v:shapes="_x0000_i1183">

Рассчитываяпо формулам 3.3.19–3.3.29 получим:

<img src="/cache/referats/4599/image308.gif" v:shapes="_x0000_i1184">

<img src="/cache/referats/4599/image310.gif" v:shapes="_x0000_i1185">

<img src="/cache/referats/4599/image312.gif" v:shapes="_x0000_i1186">кОм;

<img src="/cache/referats/4599/image314.gif" v:shapes="_x0000_i1187">

<img src="/cache/referats/4599/image316.gif" v:shapes="_x0000_i1188">

<img src="/cache/referats/4599/image318.gif" v:shapes="_x0000_i1189">

<img src="/cache/referats/4599/image320.gif" v:shapes="_x0000_i1190">

<img src="/cache/referats/4599/image322.gif" v:shapes="_x0000_i1191">

<img src="/cache/referats/4599/image324.gif" v:shapes="_x0000_i1192">

<img src="/cache/referats/4599/image326.gif" v:shapes="_x0000_i1193">

<img src="/cache/referats/4599/image328.gif" v:shapes="_x0000_i1194">

<img src="/cache/referats/4599/image330.gif" v:shapes="_x0000_i1195">

Условие термостабильностивыполняется.

3.4 Расчёт корректирующих цепей

3.4.1 Выходная корректирующая цепь

Расчёт всехКЦ производится в соответствии с методикой описанной в [4]. Схема выходнойкорректирующей цепи представлена на рисунке 3.8. Найдём <img src="/cache/referats/4599/image332.gif" v:shapes="_x0000_i1196"><img src="/cache/referats/4599/image333.gif" v:shapes="_x0000_i1197"> и <img src="/cache/referats/4599/image335.gif" v:shapes="_x0000_i1198">

<img src="/cache/referats/4599/image337.gif" v:shapes="_x0000_i1199">                                                                (3.5.1)

<img src="/cache/referats/4599/image339.gif" v:shapes="_x0000_i1200">.

<img src="/cache/referats/4599/image341.jpg" v:shapes="_x0000_i1201">

Рисунок 3.8

Теперь потаблице приведённой в [4] найдём ближайшее к рассчитанному значение <img src="/cache/referats/4599/image343.gif" v:shapes="_x0000_i1202"> и выберемсоответствующие ему нормированные величины элементов КЦ <img src="/cache/referats/4599/image345.gif" v:shapes="_x0000_i1203"> и <img src="/cache/referats/4599/image347.gif" v:shapes="_x0000_i1204"><img src="/cache/referats/4599/image349.gif" v:shapes="_x0000_i1205"><img src="/cache/referats/4599/image351.gif" v:shapes="_x0000_i1206"> и модуль коэффициентаотражения <img src="/cache/referats/4599/image353.gif" v:shapes="_x0000_i1207">

<img src="/cache/referats/4599/image355.gif" v:shapes="_x0000_i1208">

Найдёмистинные значения элементов по формулам:

<img src="/cache/referats/4599/image357.gif" v:shapes="_x0000_i1209">                                                                                 (3.5.2)

<img src="/cache/referats/4599/image359.gif" v:shapes="_x0000_i1210">                                                                                 (3.5.3)

<img src="/cache/referats/4599/image361.gif" v:shapes="_x0000_i1211">.                                                                                   (3.5.4)

<img src="/cache/referats/4599/image363.gif" v:shapes="_x0000_i1212">

<img src="/cache/referats/4599/image365.gif" v:shapes="_x0000_i1213">

<img src="/cache/referats/4599/image367.gif" v:shapes="_x0000_i1214">Ом.

Рассчитаем частотные искажения вобласти ВЧ, вносимые выходной цепью:

<img src="/cache/referats/4599/image369.gif" v:shapes="_x0000_i1215">,                                                                      (3.5.5)

<img src="/cache/referats/4599/image371.gif" v:shapes="_x0000_i1216">,

или <img src="/cache/referats/4599/image373.gif" v:shapes="_x0000_i1217">

3.5.2 Расчёт межкаскадной КЦ

Схема МКЦпредставлена на рисунке 3.9. Это корректирующая цепь четвёртого порядка,нормированные значения её элементов выбираются из таблицы, которую можно найтив [4], исходя из требуемой формы и неравномерности АЧХ. Нужно учесть, чтоэлементы, приведённые в таблице, формируют АЧХ в диапазоне частот от 0 до <img src="/cache/referats/4599/image375.gif" v:shapes="_x0000_i1218"><img src="/cache/referats/4599/image376.gif" v:shapes="_x0000_i1219">

<img src="/cache/referats/4599/image378.jpg" v:shapes="_x0000_i1220"> 

Рисунок 3.9

Нормированныезначения элементов КЦ, приведённые ниже, выбраны для случая, когданеравномерность АЧХ цепи не превышает <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">±

0.5дБ.

<img src="/cache/referats/4599/image380.gif" v:shapes="_x0000_i1221">

Эти значениярассчитаны для случая, когда ёмкость слева от КЦ равна 0, а справа – <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">¥

.Произведём пересчёт значений по приведённым ниже формулам [4] с учётом того,что ёмкость слева равна выходной ёмкости транзистора VT1.

<img src="/cache/referats/4599/image382.gif" v:shapes="_x0000_i1222">                                                                                        (3.5.6)

<img src="/cache/referats/4599/image384.gif" v:shapes="_x0000_i1223">,                                                                                     (3.5.7)

<img src="/cache/referats/4599/image386.gif" v:shapes="_x0000_i1224">                                                                       (3.5.8)

<img src="/cache/referats/4599/image388.gif" v:shapes="_x0000_i1225">                                      (3.5.9)

<img src="/cache/referats/4599/image390.gif" v:shapes="_x0000_i1226">                                                          (3.5.10)

В формулах3.5.6-3.5.10 <img src="/cache/referats/4599/image392.gif" v:shapes="_x0000_i1227"> – это нормированнаявыходная ёмкость транзистора VT1.Нормировка произведена относительно выходного сопротивления VT1 и циклической частоты <img src="/cache/referats/4599/image335.gif" v:shapes="_x0000_i1228">

<img src="/cache/referats/4599/image394.gif" v:shapes="_x0000_i1229">

Получаемследующие пересчитанные значения:

<img src="/cache/referats/4599/image396.gif" v:shapes="_x0000_i1230">

<img src="/cache/referats/4599/image398.gif" v:shapes="_x0000_i1231">

<img src="/cache/referats/4599/image400.gif" v:shapes="_x0000_i1232">

<img src="/cache/referats/4599/image402.gif" v:shapes="_x0000_i1233">

<img src="/cache/referats/4599/image404.gif" v:shapes="_x0000_i1234">

Все величинынормированы относительно верхней циклической частоты <img src="/cache/referats/4599/image406.gif" v:shapes="_x0000_i1235"> и выходного сопротивлениятранзистораVT1. Последенормирования получим следующие значения элементов КЦ:

<img src="/cache/referats/4599/image408.gif" v:shapes="_x0000_i1236">

<img src="/cache/referats/4599/image410.gif" v:shapes="_x0000_i1237">

<img src="/cache/referats/4599/image412.gif" v:shapes="_x0000_i1238">

<img src="/cache/referats/4599/image414.gif" v:shapes="_x0000_i1239">

<img src="/cache/referats/4599/image416.gif" v:shapes="_x0000_i1240">

При подбореноминалов индуктивность <img src="/cache/referats/4599/image418.gif" v:shapes="_x0000_i1241"> следует уменьшить навеличину входной индуктивности транзистора. Нужно также отметить, что <img src="/cache/referats/4599/image420.gif" v:shapes="_x0000_i1242"> и <img src="/cache/referats/4599/image422.gif" v:shapes="_x0000_i1243"> стоят в коллекторнойцепи входного каскада.

Найдёмсуммарный коэффициент передачи корректирующей цепи и транзистора VT2 в области средних частотпо формуле [2]:

<img src="/cache/referats/4599/image424.gif" v:shapes="_x0000_i1244">                                          (3.5.7)

где <img src="/cache/referats/4599/image426.gif" v:shapes="_x0000_i1245">

<img src="/cache/referats/4599/image428.gif" v:shapes="_x0000_i1246"> – нормированноеотносительно выходного сопротивления транзистора VT1 входное сопротивление каскада натранзисторе VT2, равноепараллельному включению входного сопротивления транзистора <img src="/cache/referats/4599/image430.gif" v:shapes="_x0000_i1247"> и сопротивления базовогоделителя <img src="/cache/referats/4599/image432.gif" v:shapes="_x0000_i1248">

<img src="/cache/referats/4599/image434.gif" v:shapes="_x0000_i1249">;

<img src="/cache/referats/4599/image436.gif" v:shapes="_x0000_i1250">;

<img src="/cache/referats/4599/image438.gif" v:shapes="_x0000_i1251">.

Коэффициентусиления равен:

<img src="/cache/referats/4599/image440.gif" v:shapes="_x0000_i1252">

или <img src="/cache/referats/4599/image442.gif" v:shapes="_x0000_i1253">дБ.

Неравномерностькоэффициента усиления не превышает 1дБ.

3.5.3 Расчёт входной КЦ

Схема входнойКЦ представлена на рисунке 3.10. Её расчёт, а также табличные значенияаналогичны описанным в пункте 3.5.1. Отличие в том, что табличные значения нетребуют пересчёта, так как ёмкость слева от КЦ равна 0, а справа – <span Times New Roman";mso-hansi-font-family: «Times New Roman»;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">¥

.Поэтому денормировав эти значения мы сразу получим элементы КЦ. Денормируемвеличины относительно сопротивления генератора сигнала <img src="/cache/referats/4599/image444.gif" v:shapes="_x0000_i1254"> и <img src="/cache/referats/4599/image446.gif" v:shapes="_x0000_i1255">

<img src="/cache/referats/4599/image448.jpg" v:shapes="_x0000_i1256">

Рисунок3.10

Табличныезначения (искажения в области ВЧ не более <span Times New Roman";mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:Symbol">±

0.5 дБ):

<img src="/cache/referats/4599/image380.gif" v:shapes="_x0000_i1257">

Последенормирования получаем следующие величины:

<img src="/cache/referats/4599/image450.gif" v:shapes="_x0000_i1258">

<img src="/cache/referats/4599/image452.gif" v:shapes="_x0000_i1259">

<img src="/cache/referats/4599/image454.gif" v:shapes="_x0000_i1260">

<img src="/cache/referats/4599/image456.gif" v:shapes="_x0000_i1261">

<img src="/cache/referats/4599/image458.gif" v:shapes="_x0000_i1262">

Индуктивность<img src="/cache/referats/4599/image459.gif" v:shapes="_x0000_i1263"> практически равнавходной индуктивности транзистора VT1, поэтому её роль будут выполнять выводы транзистора.

Расчётсуммарного коэффициента передачи корректирующей цепи и транзистора VT1 в области средних частотпроизведём по формуле 3.5.7, заменив <img src="/cache/referats/4599/image461.gif" v:shapes="_x0000_i1264"> на <img src="/cache/referats/4599/image463.gif" v:shapes="_x0000_i1265">

<img src="/cache/referats/4599/image465.gif" v:shapes="_x0000_i1266">

Нужно незабывать, что все нормированные величины в этом пункте нормированы относительно<img src="/cache/referats/4599/image466.gif" v:shapes="_x0000_i1267">

<img src="/cache/referats/4599/image468.gif" v:shapes="_x0000_i1268">

<img src="/cache/referats/4599/image470.gif" v:shapes="_x0000_i1269">

Получимкоэффициент усиления:

<img src="/cache/referats/4599/image472.gif" v:shapes="_x0000_i1270">

или <img src="/cache/referats/4599/image474.gif" v:shapes="_x0000_i1271">дБ.

Неравномерностькоэффициента усиления не превышает 1дБ. Таким образом, суммарные искажения вобласти ВЧ не превысят 2.5дБ.

Коэффициент передачи всегоусилителя:

<img src="/cache/referats/4599/image476.gif" v:shapes="_x0000_i1272">дБ.

3.6 Расчёт разделительных и блокировочных ёмкостей

На рисунке3.11 приведена принципиальная схема усилителя. Рассчитаем номиналы элементовобозначенных на схеме. Расчёт производится в соответствии с методикой описаннойв [1]

<img src="/cache/referats/4599/image478.jpg" v:shapes="_x0000_i1273">

Рисунок 3.11

Рассчитаем сопротивление иёмкость фильтра по формулам:

<img src="/cache/referats/4599/image480.gif" v:shapes="_x0000_i1274">,                                                       (3.6.1)

где <img src="/cache/referats/4599/image482.gif" v:shapes="_x0000_i1275">

<img src="/cache/referats/4599/image484.gif" v:shapes="_x0000_i1276"> – напряжение питаниявходного каскада;

<img src="/cache/referats/4599/image486.gif" v:shapes="_x0000_i1277"> – соответственно коллекторный,базовый токи и ток делителя входного каскада;

<img src="/cache/referats/4599/image488.gif" v:shapes="_x0000_i1278">                                                                        (3.6.2)

где <img src="/cache/referats/4599/image490.gif" v:shapes="_x0000_i1279">

<img src="/cache/referats/4599/image492.gif" v:shapes="_x0000_i1280">кОм;

<img src="/cache/referats/4599/image494.gif" v:shapes="_x0000_i1281">

Дроссель вколлекторной цепи выходного каскада

еще рефераты
Еще работы по радиоэлектронике